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北阿尔金早古生代同碰撞花岗质岩浆记录及其对增生造山过程的启示

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岩石学报 2021年第5期37卷 1321-1346页

作者：吴玉陈正乐陈柏林王永孙岳孟令通何江涛王斌核工业北京地质研究院地质矿产研究所北京100029 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 东华理工大学南昌330013 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

本文对出露在北阿尔金的喀腊大湾似斑状花岗岩、沟口泉似斑状二长花岗岩、卓尔布拉克花岗岩和木孜萨依白云母花岗岩进行了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。地球化学特征显示喀腊大湾似斑状花岗岩具有高硅和... 详细信息

本文对出露在北阿尔金的喀腊大湾似斑状花岗岩、沟口泉似斑状二长花岗岩、卓尔布拉克花岗岩和木孜萨依白云母花岗岩进行了详细的岩相学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素研究。地球化学特征显示喀腊大湾似斑状花岗岩具有高硅和钠,低铁、镁和钙的特征,铝饱和指数(A/CNK)为1.03~1.04,属弱过铝质I-S过渡型花岗岩;沟口泉似斑状二长花岗岩和卓尔布拉克花岗岩具有相对高的钠含量和准铝质-弱过铝质特征,表现为I型花岗岩;木孜萨依白云母花岗岩具有高硅、富碱、富集Rb、Th和LREE,亏损Ba、Sr、Ti和Eu特征,铝饱和指数大于1.1,属过铝质S型花岗岩。锆石U-Pb定年结果显示4个岩体的年龄分别为432.4±4.9Ma、432.8±4.1Ma、439.6±3.5Ma和437.3±2.4Ma。结合区域地质资料和构造判别图解,揭示这4个岩体均形成于同碰撞构造背景下,表明北阿尔金洋最终关闭以及洋陆转换的时间节点应为445~440Ma。锆石Hf同位素结果显示沟口泉似斑状二长花岗岩和卓尔布拉克花岗岩岩浆起源于新生地壳物质的部分熔融;喀腊大湾似斑状花岗岩起源于变杂砂岩部分熔融,木孜萨依白云母花岗岩起源于变泥质岩石的低程度部分熔融;但喀腊大湾似斑状花岗岩和木孜萨依白云母花岗岩ε_(Hf)(t)值分别为+0.18~+5.88和-6.47~+4.52,反映二者的岩浆源区也均有新生地壳物质的加入。上述这些特征与北祁连早古生代同碰撞花岗岩体具有良好的可对比性,进一步支持二者曾作为统一的整体经历了洋盆裂解-扩张-俯冲-闭合造山等构造演化过程。

关键词：同碰撞花岗岩增生造山洋陆转化早古生代北阿尔金

北阿尔金喀孜萨依二长花岗岩成因及其构造意义

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地质学报 2019年第10期93卷 2531-2541页

作者：郑坤吴才来吴迪高栋陈红杰徐楠中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 郑州大学郑州450001

喀孜萨依二长花岗岩出露于北阿尔金蛇绿混杂岩带北缘,为探讨其成因、源区特征及构造环境,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学等方面的研究。研究结果表明,喀孜萨依二长花岗岩主要由石英、斜长石、钾长石、角... 详细信息

喀孜萨依二长花岗岩出露于北阿尔金蛇绿混杂岩带北缘,为探讨其成因、源区特征及构造环境,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及岩石地球化学等方面的研究。研究结果表明,喀孜萨依二长花岗岩主要由石英、斜长石、钾长石、角闪石、黑云母等矿物组成,岩体侵位时代为425~423Ma,铝饱和指数A/CNK为0.97~1.07,属弱过铝质钙碱性-高钾钙碱性岩石,P2O5与SiO2含量呈负相关,具I型花岗岩特征。轻稀土富集而重稀土亏损,Eu异常不明显,岩石富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素。锆石εHf(t)值为+2.65^+6.23,二阶段模式年龄tDM2为1015~1243Ma,其源岩主要来自新生地壳。结合区域构造背景,喀孜萨依二长花岗岩体可能形成于碰撞后伸展环境。

关键词：二长花岗岩地球化学锆石U-Pb定年岩石成因北阿尔金

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北阿尔金野马泉二长花岗岩成因及其构造意义

地球科学 2018年第4期43卷 1266-1277页

作者：郑坤吴才来郜源红郭文峰陈红杰吴迪高栋中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

野马泉二长花岗岩为北阿尔金地区出露面积最大的花岗岩体,为探讨其成因、形成环境及其与北阿尔金区域构造演化的关系,对其进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等方面的研究.研究结果表明,野马泉岩体为中-粗粒等粒或似斑... 详细信息

野马泉二长花岗岩为北阿尔金地区出露面积最大的花岗岩体,为探讨其成因、形成环境及其与北阿尔金区域构造演化的关系,对其进行了岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素等方面的研究.研究结果表明,野马泉岩体为中-粗粒等粒或似斑状二长花岗岩,岩体侵位时代为450~453Ma.岩石具较高的Na2O/K2O比值为1.72~2.29,铝饱和指数A/CNK为0.99~1.10,P2O5与SiO2含量呈负相关,具Ⅰ型花岗岩特征.轻稀土富集而重稀土亏损,较弱的负Eu异常,微量元素特征显示富集Rb、Ba、Th、U、K等元素,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等元素.锆石εHf(t)值为5.52~10.75,二阶段模式年龄tDM2为0.75~1.09Ga,其源岩可能主要是0.75~1.09Ga的新生地壳(基性岩).结合区域构造背景,野马泉二长花岗岩体可能形成于同碰撞-后碰撞环境,为造山带根部基性岩石部分熔融形成.

关键词：二长花岗岩地球化学 U-Pb年代学 Hf同位素特征岩石成因北阿尔金

北阿尔金地区古元古代ca.2.0Ga岩浆-变质事件

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岩石学报 2018年第4期34卷 1175-1190页

作者：朱文斌葛荣峰吴海林内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京210093

中国有三个主要的克拉通,分别是华北、华南和塔里木,它们在显生宙经造山过程聚集到一起。塔里木克拉通位于中国的西北部,面积超过60万平方千米,其北侧为中亚造山带,南侧为西昆仑造山带和阿尔金造山带。塔里木克拉通的前寒武纪岩石主要... 详细信息

中国有三个主要的克拉通,分别是华北、华南和塔里木,它们在显生宙经造山过程聚集到一起。塔里木克拉通位于中国的西北部,面积超过60万平方千米,其北侧为中亚造山带,南侧为西昆仑造山带和阿尔金造山带。塔里木克拉通的前寒武纪岩石主要出露在其南北两侧边缘,包括库鲁克塔格、敦煌、阿尔金、铁克里克和阿克苏地块,它们记录了塔里木克拉通早期的构造演化。北阿尔金地块的阿克塔什塔格地区位于塔里木克拉通的东南边缘。该地区最老的岩石被称为米兰群或阿克塔什塔格杂岩。主要岩石包括太古宙的TTG岩石和表壳岩,以及古元古代的片麻状花岗岩,另有少量变质基性岩呈包体状出露在强变形的长英质侵入体中。本文对该区闪长质片麻岩开展了锆石SHRIMP U-Pb定年,同时还对变质基性岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年和地球化学分析,目的是要约束北阿尔金地区古元古代的岩浆-变质事件。闪长质片麻岩的结晶年龄为2.04～2.03Ga,它们形成于岛弧环境。地球化学分析表明,变质基性岩的原岩是拉斑玄武岩。它们有类似于E-MORB的平坦的稀土配分模式,Nb、Ta、Zr、Hf不亏损,说明它们形成于大洋板内环境。在变质基性岩中还识别出两期变质锆石,其中2.05～2.01Ga的早期锆石代表了麻粒岩相的变质作用,而1.98～1.96Ga的晚期锆石可能与角闪岩相的退变质作用有关。无论该区岩浆作用还是变质作用都与约2.0Ga发生的俯冲增生造山事件有关。

关键词：北阿尔金古元古代岩浆作用变质作用变质基性岩闪长质片麻岩

北阿尔金地区超基性岩地球化学特征及其成矿潜力分析

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中国地质 2020年第4期47卷 1220-1240页

作者：王永吴玉陈柏林陈正乐王斌石永红谭人文高允申景辉中国地质科学院地质力学研究所古地磁与古构造重建重点实验室北京100081 核工业北京地质研究院地质矿产研究所北京100029

北阿尔金地区经历了新元古代中期—早寒武世北阿尔金洋裂解形成及扩张、中寒武世—晚奥陶世北阿尔金洋双向俯冲-增生和早志留世—早泥盆世北阿尔金洋碰撞造山作用,在漫长的构造演化过程中保留了较多的基性-超基性岩体,地球化学研究显示... 详细信息

北阿尔金地区经历了新元古代中期—早寒武世北阿尔金洋裂解形成及扩张、中寒武世—晚奥陶世北阿尔金洋双向俯冲-增生和早志留世—早泥盆世北阿尔金洋碰撞造山作用,在漫长的构造演化过程中保留了较多的基性-超基性岩体,地球化学研究显示,北阿尔金地区至少存在两种构造环境下的超基性岩。第一种超基性岩的微量元素特征显示其几乎没有受到地壳物质的混染,铂族元素含量低于原始地幔,推断其可能来源于原始地幔20%左右的部分熔融,形成于大陆裂谷的构造环境,为洋盆快速拉张时期幔源岩浆的快速上升侵位,代表了北阿尔金洋的初始裂解期间的岩浆活动。第二种超基性岩源区较为复杂,经历了较为强烈的地壳物质的混染,该组样品所在的蛇绿岩带具有俯冲带环境下蛇绿岩的特征,可能形成于汇聚背景下的弧后盆地环境,洋壳的俯冲携带大量的水及大陆边缘陆壳物质进入地幔岩浆源区,代表了北阿尔金地区在早古生代的古洋盆的俯冲消减过程。第一组样品的m/f值平均为1.64,为无矿的富铁质超基性岩,不具有Cu-Ni成矿潜力,铂族元素分析显示,其母岩浆可能为玄武质岩浆和超镁铁质岩浆混合的结果,为硫不饱和岩浆,经历过有限的硫化物熔离作用;第二组样品的铂族元素和Ni的含量较高,主要来源于地幔,未经历硫化物的熔离作用,m/f值平均17.95,为与铬铁矿有关的镁质超基性岩,具有形成铬铁矿的潜力,但形成铜镍硫化物矿床的潜力不大。

关键词：超基性岩地球化学铜镍硫化物矿床成矿潜力北阿尔金新疆地质调查项目

早古生代北阿尔金HP/LT混杂岩片--一个“化石”俯冲隧道

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岩石学报 2023年第12期39卷 3533-3554页

作者：毛小红林宜慧张建新自然资源部深地动力学重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037 韩山师范学院地理科学与旅游学院广州521041

北阿尔金高压/低温(HP/LT)变质岩呈构造岩片分布在俯冲-增生杂岩中,主要由强变形的变质沉积岩(泥质片岩、钙质片岩和石英片岩)和少量呈透镜状分布在变沉积岩中的蓝片岩和榴辉岩组成,与相邻的蛇绿混杂岩呈断层接触。榴辉岩主要矿物为绿... 详细信息

北阿尔金高压/低温(HP/LT)变质岩呈构造岩片分布在俯冲-增生杂岩中,主要由强变形的变质沉积岩(泥质片岩、钙质片岩和石英片岩)和少量呈透镜状分布在变沉积岩中的蓝片岩和榴辉岩组成,与相邻的蛇绿混杂岩呈断层接触。榴辉岩主要矿物为绿辉石、石榴子石、多硅白云母、石英、冻蓝闪石,含少量蓝闪石、绿泥石、方解石、钠长石、榍石。蓝片岩主要矿物为蓝闪石、石榴子石、碳酸盐类矿物、阳起石、绿帘石、钠云母、绿泥石、钠长石和石英,偶见多硅白云母,其中在部分蓝片岩的石榴子石中有少量硬柱石和绿辉石包体。本文对蓝片岩(样品A06-16-7)和榴辉岩(样品A03-3-5.3)开展了岩石学和相平衡模拟研究,得到它们形成的压力峰期的温压条件分别是:T=~524℃、P=~2.1GPa和T=~527℃、P=~2.2GPa,并均经历了后期蓝片岩相的退变质叠加。结合区域上已有的研究表明,北阿尔金HP/LT混杂岩片中不同类型岩石可能经历了不同的变质演化历史,反映了古俯冲隧道的不均匀性,并在俯冲隧道的较浅部混杂在一起,共同经历了蓝片岩相或蓝片岩-绿片岩过渡相条件下的透入性变形作用。

关键词：北阿尔金榴辉岩蓝片岩相平衡模拟

北阿尔金地区大平沟金矿H-O-S-Pb同位素地球化学特征对金矿成因的启示

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吉林大学学报（地球科学版） 2019年第6期49卷 1578-1590页

作者：雷如雄赵同阳李平董连慧李基宏吴昌志长安大学地球科学与资源学院西安710054 新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局乌鲁木齐830000 中国地质调查局南京地质调查中心南京210016 南京大学地球科学与工程学院南京210093

大平沟金矿床是北阿尔金地区典型金矿床之一,矿化类型以钾长石石英脉型和蚀变岩型为主,矿体赋存于近东西向韧性剪切带中,围岩为太古宇米兰岩群钾长变粒岩。矿石矿物以黄铁矿为主,另有少量褐铁矿和自然金等。大平沟金矿床含金石英脉中石... 详细信息

大平沟金矿床是北阿尔金地区典型金矿床之一,矿化类型以钾长石石英脉型和蚀变岩型为主,矿体赋存于近东西向韧性剪切带中,围岩为太古宇米兰岩群钾长变粒岩。矿石矿物以黄铁矿为主,另有少量褐铁矿和自然金等。大平沟金矿床含金石英脉中石英的δ18 OVSMOW值为12.4‰~15.3‰,估算的流体δ18 OH2O值介于7.4‰~10.3‰之间,石英中流体包裹体的氢同位素为-97‰^-66‰,表明成矿流体以变质流体来源为主;含金石英脉中硫化物的δ34SVCDT值为6.9‰~8.3‰,主要为壳源硫,与典型造山型金矿的硫值一致;硫化物的206Pb/204Pb值为18.310 1~19.373 9,207 Pb/204 Pb值为15.587 2~15.654 1,而208 Pb/204Pb值为38.119 1~39.143 9,反映硫化物的铅来源具有造山带铅特征。综合分析认为,大平沟金矿床属于造山型金矿,其形成受近东西向次级断裂和韧性剪切带控制,成矿流体以变质流体为主,成矿物质来源于太古宙深变质岩。

关键词：同位素地球化学造山型金矿大平沟金矿床北阿尔金

北阿尔金喀腊大湾南段二长花岗岩地球化学、SHRIMP锆石U-Pb年代学、Hf同位素特征及其对壳-幔相互作用的指示

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地质学报 2017年第6期91卷 1227-1244页

作者：吴玉陈正乐陈柏林王永孟令通何江涛王斌韩梅梅核工业北京地质研究院北京100029 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 东华理工大学南昌330013 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

喀腊大湾位于北阿尔金山的中东段,区内分布有大量早古生代中-酸性侵入岩体,这些岩体为探索北阿尔金早古生代构造-岩浆活动及其区域构造演化提供了重要依据。本文对出露在喀腊大湾南段的二长花岗岩展开了详细的锆石SHRIMP U-Pb年代学、... 详细信息

喀腊大湾位于北阿尔金山的中东段,区内分布有大量早古生代中-酸性侵入岩体,这些岩体为探索北阿尔金早古生代构造-岩浆活动及其区域构造演化提供了重要依据。本文对出露在喀腊大湾南段的二长花岗岩展开了详细的锆石SHRIMP U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素分析。锆石SHRIMP U-Pb定年获得二长花岗岩的成岩年龄为484.2±4.9Ma(MSDW=0.46,n=14),属早奥陶世。在地球化学组成上,二长花岗岩具有富碱(全碱8.31%~8.66%)、高钾(K_2O=3.65%~4.76%)和贫MgO(0.6%~0.9%)、P_2O_5(0.06%~0.11%)、TiO_2(0.39%~0.58%)和FeOT(1.82%~2.34%)的特征,岩石铝饱和指数(A/CNK)为0.96~1.01,属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩。二长花岗岩具有弱的正Eu异常,明显富集大离子亲石元素(如K、Rb、Ba、Th、U)和LREE,相对亏损高场强元素(如Ti、Ta、Nb)和HREE,显示出弧岩浆岩的地球化学特征。锆石Hf同位素分析结果表明,二长花岗岩的ε_(Hf)(t)均为正值(+4.08^+8.26),且变化范围较小,对应的二阶段模式年龄(tDM2)为875~1099Ma,反映成岩过程中有显著的幔源新生地壳物质加入。综合区域地质背景及前人研究成果,认为喀腊大湾南段二长花岗岩应形成于北阿尔金洋向南侧阿中地块俯冲消减的活动大陆边缘弧环境,其岩浆源区可能起源于新生地壳和古老基底地壳构成混合地壳的部分熔融,岩体在形成过程中经历了壳幔岩浆混合作用,这些特征与北祁连早古生代形成于俯冲消减背景下的中-酸性侵入岩体相似,进而为北阿尔金曾是北祁连的西延部分提供了新的佐证。

关键词：二长花岗岩地球化学锆石SHRIMP U-Pb年龄 Hf同位素北阿尔金

北阿尔金恰什坎萨依沟地区早古生代构造变形特征及构造演化启示

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地质力学学报 2019年第3期25卷 301-312页

作者：吴玉陈正乐陈柏林王永孟令通孙岳何江涛王斌张文高核工业北京地质研究院地质矿产研究所北京100029 中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质科学院地质力学研究所动力成岩成矿实验室北京100081 东华理工大学江西南昌330013 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170

出露在青藏高原北缘的红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带一直以来为深入研究北阿尔金早古生代构造格架及演化提供了宝贵信息。经详细的野外地质填图和构造解析,文章针对红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带内的构造样式、变形特征及形成时限进行研究,将... 详细信息

出露在青藏高原北缘的红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带一直以来为深入研究北阿尔金早古生代构造格架及演化提供了宝贵信息。经详细的野外地质填图和构造解析,文章针对红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带内的构造样式、变形特征及形成时限进行研究,将北阿尔金蛇绿混杂岩带进一步细分为北侧混杂单元、中间层序单元和南侧混杂单元三个次级构造单元,南、北两侧混杂单元内以发育一系列复杂褶皱和逆冲断层为典型构造特征。卷入褶皱变形的最年轻地层岩石为中-晚奥陶世硅质岩,并被(416.8±3.7)Ma未变形的正长斑岩脉所截切;卷入逆冲断层的混杂岩中辉长岩和斜长花岗岩年龄为479~521Ma和512.1~518.5Ma,随后也被410.7~418.5Ma未变形的冰沟岩体所侵位。这些基本事实表明,褶皱构造与逆冲断层均形成于中奥陶世-早泥盆世,推测其成因与北阿尔金洋俯冲作用导致的洋壳强烈缩短变形有关。在南侧混杂单元,褶皱构造样式自北向南逐渐由直立褶皱转变为斜歪褶皱,最后转变为倒转褶皱,显示出递进变形特征。褶皱所对应的应变椭球体也发生了旋转,表现出顶端指向北北东向的剪切作用,与混杂单元内逆冲断层所具有的向北北东方向逆冲、推覆特征相一致,从而推测它们与北阿尔金洋南南西向俯冲消减有密切联系。另外,在北侧混杂单元内还发育有同时期向南南东方向逆冲的断层以及轴面倾向北北东的斜歪褶皱,暗示北阿尔金洋在早古生代可能还发育有北北东方向的俯冲极性,整个北阿尔金洋俯冲消减模式可能具有双向性。

关键词：混杂岩褶皱逆冲断层构造演化早古生代北阿尔金